while(1) 和 for(;;)有什么区别？

2023-02-28

for main 表达式

 有读者问题了类似这样的问题：while(1)和for(;;)它们不都是无限循环吗，作用应该一样啊，它们到底有什么区别？要回答这个问题，其实你各自编写一段while(1)和for(;;)的代码，编译对比一下代码大小和汇编文件，你就大概知道了。while(1)和for(;;)语法表达这里先说

有读者问题了类似这样的问题：while(1) 和 for(;;)它们不都是无限循环吗，作用应该一样啊，它们到底有什么区别？

要回答这个问题，其实你各自编写一段while(1) 和 for(;;)的代码，编译对比一下代码大小和汇编文件，你就大概知道了。

while(1)和for(;;)语法表达

这里先说一下while(1)和for(;;)语法表达式。

1.while语法表达

while( 表达式 )  
{  
  语句  
} 
1.
2.
3.
4.

其中：

表达式：是循环条件
语句：为循环体。

while语句的语义是：计算表达式的值，当值为真(非0)时，执行循环体语句。其执行过程可用下图表示：

2.for语法表达

for(表达式1; 表达式2; 表达式3)   
{  
  语句  
} 
1.
2.
3.
4.

它的执行过程如下：

1.先求解表达式1

2.求解表达式2

若其值为真（非0），则执行for语句中指定的内嵌语句，然后执行下面第3）步；

若其值为假（0），则结束循环，转到第5）步。

3.求解表达式3

4.转回上面第2）步继续执行。

5.循环结束，执行for语句下面的一个语句。

执行过程可用下图表示：

while(1)和for(;;)异同点

这里先说一下结论，然后再验证验证结论。

1.相同点

作用和效果都一样：都是实现无限循环的功能。

2.不同点

while(1)：其中括号里面是一个条件，程序会判断真假。而括号里面的“1”永远是一个“真值”。

其中，每一次循环，编译器都要判断常量1是不是等于零。

for(;;)：这两个;;空语句，编译器一般会优化掉的，直接进入死循环。

根据上面的描述，你可能会觉得：while(1) 比 for(;;) 要做更多事，汇编代码更多，代码量也更大。

但事实是这样吗？下面验证一下。

验证while(1)和for(;;)差异

我们编写分别两个文件for.c和while.c，然后分别生成汇编代码，看下情况。

1.源代码

while.c：

// filename: while.c  
int main(int argc, char const *argv[])  
{  
    while(1) 
    {}  
    return 0;  
} 
1.
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3.
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7.

for.c：

// filename: for.c  
int main(int argc, char const *argv[])  
{  
    for(;;)  
    {}  
    return 0;  
} 
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.

2.生成汇编

我们这里使用gcc编译器生成汇编，执行命令如下：

gcc -S -o while.s while.c  
gcc -S -o for.s for.c 
1.
2.

while汇编代码：

; filename: whiles  
  .file  "while.c"  
  .text  
  .globl  main  
  .type  main, @function  
main:  
.LFB0:  
  .cfi_startproc  
  pushq  %rbp  
  .cfi_def_cfa_offset 16  
  .cfi_offset 6, -16  
  movq  %rsp, %rbp  
  .cfi_def_cfa_register 6  
  movl  %edi, -4(%rbp)  
  movq  %rsi, -16(%rbp)  
.L2:  
  jmp  .L2  
  .cfi_endproc  
.LFE0:  
  .size  main, .-main  
  .ident  "GCC: (GNU) 9.3.0"  
  .section  .note.GNU-stack,"",@progbits 
1.
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for汇编代码：

; filename: for.s  
  .file  "for.c"  
  .text  
  .globl  main  
  .type  main, @function  
main:  
.LFB0:  
  .cfi_startproc  
  pushq  %rbp  
  .cfi_def_cfa_offset 16  
  .cfi_offset 6, -16  
  movq  %rsp, %rbp  
  .cfi_def_cfa_register 6  
  movl  %edi, -4(%rbp)  
  movq  %rsi, -16(%rbp)  
.L2:  
  jmp  .L2  
  .cfi_endproc  
.LFE0:  
  .size  main, .-main  
  .ident  "GCC: (GNU) 9.3.0"  
  .section  .note.GNU-stack,"",@progbits 
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